¿Qué es un panel solar?
Un panel solar es un dispositivo destinado a absorber energía de los rayos del sol, ya sea para uso inmediato o para almacenamiento. Hay dos tipos principales de paneles solares: módulos fotovoltaicos y colectores solares térmicos. Los módulos fotovoltaicos están destinados a convertir la energía del sol en energía eléctrica, para alimentar cosas como luces, computadoras o automóviles. Los colectores solares térmicos están construidos para absorber la energía del sol directamente como energía térmica, y a menudo se usan para calentar agua para duchas o para calentar agua que puede ser forzada a través de una estructura para calentarla.
El primer tipo de panel solar, el módulo fotovoltaico, es en realidad una colección de varias células solares. Múltiples paneles solares comprenden un conjunto solar, o conjunto fotovoltaico. Las células solares se combinan en un solo panel solar para facilitar su uso y economía de escala. Al combinarlos en paneles manejables, se vuelven más fáciles de transportar e instalar, y la electrónica utilizada para procesarlos puede ser compartida por varias células solares diferentes.
El tipo más común de panel solar utiliza silicio cristalino en forma de obleas o películas delgadas hechas de silicio o teluro de cadmio. Cuando la luz golpea el panel solar, parte de la energía de la luz se absorbe en el semiconductor que lo compone, liberando electrones. Estos electrones se fuerzan en una dirección, creando una corriente, que luego puede ser capturada, convertida y utilizada para alimentar lo que sea que necesitemos. Es un concepto bastante básico, pero hay un fascinante mundo de innovación y descubrimiento actualmente en curso para desbloquear el poder del panel solar.
Una de las preocupaciones más inmediatas con un panel solar es cómo obtener la mayor cantidad de energía de la menor cantidad de área. Un panel solar es costoso y ocupa espacio, por lo que tiene que ser económico desde el punto de vista de la huella, para que valga la pena instalarlos en lugar de tomar la electricidad de una red. Los paneles solares de consumo operan actualmente con una eficiencia de aproximadamente 5% a 18%, y este número ha aumentado significativamente en la última década. Hay una industria robusta construida alrededor de la producción de paneles solares innovadores que pueden absorber aún más luz solar, y parece probable que los paneles solares de consumo asequibles que absorban del 20% al 30% estén disponibles en poco tiempo.
También hay planes más exóticos en la tienda para aumentar la eficiencia de forma masiva, con muchos diseños teóricos que esperan hasta un 50% de eficiencia. Esto tiene implicaciones para una amplia gama de aplicaciones, desde la alimentación de viviendas hasta la alimentación de vehículos y la alimentación de naves espaciales. Otra innovación en el diseño de paneles solares intenta hacer que los paneles sean increíblemente delgados, transparentes y flexibles, de modo que puedan colocarse en cosas como ventanas, eliminando virtualmente su huella.
El otro tipo de panel solar, el colector solar térmico, ha estado en uso durante cientos de años de una forma u otra. La idea es básicamente colocar un cuerpo de agua en un recipiente y hacer que ese recipiente absorba la mayor cantidad de energía posible, simplemente pintándolo de negro. Esto luego calienta el agua, que puede usarse para muchos propósitos diferentes. Muchas personas usan calefacción solar forzada para calentar sus casas, al hacer correr esta agua caliente a través de tuberías en los pisos o paredes, que luego se irradia y calienta el aire en el interior.